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Dienstag, 25.07.2017
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"Green Carbody": deutliche Energieeinsparung im Karosseriebau möglich

Festo AG & Co. KG

Ziel der Innovationsallianz "Green Carbody Technologies", kurz InnoCaT, war es, bis zu 50 Prozent Energie im Produktionsprozess eines Automobils zu sparen. Im Teilprojekt "Planung des effizienten Einsatzes der Druckluft" hat Festo gemeinsam mit Projektpartnern die Druckluftanwendungen im Karosseriebau untersucht. Messungen und Planungstools zeigen: Es kann bis zu 35 Prozent Energie eingespart werden. Die Ergebnisse wurden am 27.2.2013 auf dem 3. Kongress "Ressourceneffiziente Produktion" in Leipzig vorgestellt.
Im Teilprojekt "InnoCaT 1.2.2" sollten Druckluftanwendungen der Erzeuger- und Verbraucherseite aufeinander abgestimmt und so Energie eingespart werden. Projektpartner waren dabei die Firma Boge Kompressoren Otto Boge GmbH & Co. KG, das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, der Automobilhersteller Volkswagen AG (VW) und der Automatisierungsspezialist und Teilprojektleiter Festo AG & Co. KG. In einem Planungsleitfaden des 2012 beendeten dreijährigen Forschungsprojekts wurden die relevanten Stellhebel zusammengefasst, um den Druckluftverbrauch im Karosseriebau zu reduzieren und die Energieeffizienz zu steigern.

Zu Beginn des Teilprojekts wurden folgende Daten gemessen: Der Energieverbrauch auf Hallenebene, die Drucklufterzeugung und Verteilung auf Werks- und Hallenebene sowie der Druckluftverbrauch auf Anlagen- und Komponentenebene. Parallel dazu wurden drei Softwaretools entwickelt: Das erste ermöglicht, die Druckluft¬verteilung und -erzeugung ganzheitlich zu betrachten und optimal zu dimensionieren. Mit Hilfe des zweiten Tools kann der Energieverbrauch abgeschätzt und die Kosten über dem Lebenszyklus von Anlagen (TCO) berechnet werden. Das dritte Tool kann als Integrationsplattform helfen, Planungsdaten zu Drucklufttechnik über verschiedene Anwendungssoftware hinweg auszutauschen.

Erstmals Transparenz und Datengrundlage geschaffen


Im Karosseriebau werden klassischerweise pneumatische Komponenten wie Wartungseinheiten, Ventile und Ventilinseln, Spanner- und Stiftzieherzylinder und servopneumatische Schweißzangen eingesetzt. Bislang fehlten Daten und Werkzeuge, um den Energieverbrauch transparent zu machen. In der Prozesskette zwischen Erzeugung, Verteilung und Nutzung der Druckluft fand im Planungsprozess bisher nur bedingt eine Abstimmung statt. So waren eine ganzheitliche Betrachtung der Energieeffizienz oder nachhaltige Maßnahmen nicht möglich. Die Ergebnisse aus dem Teilprojekt InnoCaT 1.2.2 haben konkrete Zahlen und Ansatzpunkte für Maßnahmen geliefert.

Kleiner Anteil – nicht zu unterschätzende Wirkung


Druckluft im Karosseriebau hat im vom InnoCaT-Projekt definierten Referenzwerk einen Anteil von 3,7 Prozent am Gesamtenergieverbrauch des Werks. Das Potenzial, hier bis zu 35 Prozent der Energie einzusparen, entspricht dabei immerhin einem Jahresverbrauch von 2232 Megawattstunden oder einem CO2-Äquivalent von 1257 Tonnen pro Jahr in einem Standardwerk. Das Einsparpotential kann bei vertretbarem Aufwand realisiert und bei der Neuplanung von Anlagen leicht erschlossen werden.

Pneumatische Antriebstechnik im Karosserie-Rohbau ist, richtig eingesetzt, eine sehr wirtschaftliche Technologie und zeichnet sich durch Schnelligkeit, Einfachheit, Sauberkeit und Überlastsicherheit aus. Energiekosten während des Betriebs sind nicht alles. Das volle Einsparpotenzial kann nur dann ausschöpft werden, wenn die komplette Druckluft-Wirkungskette von der Erzeugung über die Verteilung bis zur Anwendung über den gesamten Lebenszyklus betrachtet wird. Festo stellt sowohl pneumatische als auch elektrische Antriebstechnik her und bietet seinen Kunden die für den jeweiligen Anwendungsfall am besten geeignete energieeffiziente und somit wirtschaftlichste Lösung an.

Die Innovationsallianz 'Green Carbody Technologies' ist ein Zusammenschluss von 60 Unternehmen und Forschungsinstituten in Deutschland. Im Netzwerk entwickeln Firmen der deutschen Zuliefer- und Ausrüsterindustrie, Systempartner, OEMs der Automobilindustrie und Wissenschaftler neue Technologien, Verfahrensabläufe und Werkzeuge für die Karosseriefertigung.

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept „Forschung für die Produktion von morgen“ (Förderkennzeichen: 02PO2250 ff) gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.
(Festo AG & Co. KG, 28.02.2013 - NPO)
 
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